118 Macchine Agricole marzo 2007

PROGETTI

A scuola di design

Loredana Lunadei

Unacoma e Politecnico di Milano supportano giovani progettisti nell’applicazione delle teorie e degli strumenti del design, per pensare a macchine innovative.

L’introduzione nei cicli

produttivi agricoli di “energie

esterne al sistema”, in termini

di fitofarmaci e fertilizzanti, e

strumenti tecnologici, meccanici

ed ingegneristici ha segnato la

nascita dell’agricoltura moderna.

Nel campo della meccanizzazione

agricola ci si è preoccupati finora

soprattutto di attualizzare i mezzi

esistenti, rendendoli più potenti,

performanti e ricchi di funzioni,

ma lontani dall’essere il frutto di

una sinergia di conoscenze oltre

che meccaniche, anche derivanti

dal mondo della biologia,

della genetica, dell’ecologia,

dell’ingegneria dei materiali e

della fisica dell’energia.

I reali sviluppi nella meccanizzazione agricolaDa quando ha cominciato a

coltivare la terra, l’uomo ha

sempre cercato di incrementare

la superficie coltivabile e la

produzione agricola, allo scopo

di adeguarla ad uno stile di vita

sempre più esigente. Le macchine

che però sono state realmente

capaci di segnare in maniera

indelebile la storia dell’agricoltura

e di cambiarne radicalmente il

tradizionale modus operandi sono

state poche. Oggi si evidenziano

nuove problematiche, sociali ed

ambientali, che si fanno sempre

più pressanti: lo sfruttamento

intensivo delle risorse, sia idriche

sia energetiche, la forte necessità di

compatibilità ambientale, l’esigenza

di uno sviluppo sostenibile,

ecc. Ciò spinge gli operatori del

settore a contestualizzare nel

tempo le innovazioni meccaniche.

È necessario pertanto servirsi

delle scoperte e degli innovativi

strumenti provenienti da vari

settori allargati del mondo

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scientifico: solo così, infatti, si potrà

parlare di vera evoluzione, sia nel

modo di affrontare l’agricoltura, sia

dei mezzi che la accompagnano.

Il progetto di UnacomaÈ in questo contesto di necessità

di cambiamenti e innovazione che

si inserisce il progetto supportato

da Unacoma, l’Unione Nazionale

dei Costruttori di Macchine

Agricole, sviluppato con la fattiva

collaborazione del Politecnico di

Milano. “Obiettivo del progetto

- spiega il Prof. Gianni Pasini, uno

dei docenti che ha coordinato

l’iniziativa tra le aule dell’Università

milanese - non è stato

semplicemente quello di provare

a fronteggiare le necessità

avvertite dal mondo agricolo,

sostituendo determinate parti

delle macchine tradizionali con

nuovi componenti, ma piuttosto

di “ripensare” per intero ai

mezzi impiegati, riprogettandoli,

e consentendo loro di svolgere

nuove funzioni in aggiunta a

quelle classiche, per rispondere

sempre meglio alle esigenze

dell’agricoltura moderna,

applicando per la prima

volta le teorie ed i principi

del design al mondo delle

macchine agricole”. Il termine

“design”, è la semplificazione di

Industrial Design, e significa

progettazione (non disegno…):

indica un insieme di conoscenze,

azioni, metodologie e strumenti

finalizzati al raggiungimento di uno

scopo, aspetto fondamentale di

ogni attività di progettazione per

l'industria. Si tratta di un processo

completo ed articolato, che parte

dalle primissime fasi di esplorazione

e generazione di un'idea ed arriva

fino alla definizione finale di un

prodotto (sia che si tratti di un

oggetto materiale, come una sedia

qualità organolettica dei prodotti

ortofrutticoli freschi offerti al

consumo e capaci di individuare

ed applicare nuove tecnologie

analitiche per misurare la qualità

dei prodotti, diminuendo la

laboriosità ed i lunghi tempi

operativi richiesti dalle tradizionali

metodiche di analisi. Tra queste

tecnologie innovative stanno

assumendo sempre maggior

importanza quelle di tipo non

distruttivo, che consentono

di valutare determinate

caratteristiche del prodotto senza

danneggiarlo. Questi metodi, che

sfruttano specifiche correlazioni

tra alcune caratteristiche interne

del frutto e quelle ricercate,

possono essere utilizzate sia in

fase di pre-raccolta, direttamente

in campo, per ottenere indicazioni

sullo stadio di maturazione del

frutto, sia successivamente,

sui prodotti sottoposti a

conservazione e trasporto,

o un’automobile, o immateriale,

come un prodotto audiovisivo o un

software), ed alla sua collocazione

sul mercato.

“È seguendo quest’ordine di

idee - continua il Prof. Pasini - che

ad alcuni giovani progettisti

della Facoltà di Design è stato

affidato il compito di sviluppare

un cammino concettuale che,

partendo dalla ricerca dei

bisogni attualmente avvertiti

nel comparto delle macchine

agricole, giungesse alla

concezione ed alla realizzazione

di soluzioni strategiche, in grado

di dare risposte nuove e in

qualche caso futuristiche.”

La ricerca ha portato novità

interessanti, tutte impreziosite dalla

creatività che contraddistingue il

design italiano. Vengono illustrati

in questa occasione alcuni progetti

sviluppati per rispondere alle

problematiche legate alla fase di

raccolta dei prodotti ortofrutticoli:

Bioctrl, Sl@g e Tecnoberry. Questi

progetti offrono, in particolare, la

possibilità di applicare in maniera

adeguata ed efficiente gli innovativi

strumenti di selezione dei prodotti

agricoli sviluppati da recenti

ricerche.

Le nuove tecnologie in campoLe macchine agricole hanno,

quindi, la possibilità (ed anche

in qualche modo il dovere) di

sfruttare i risultati conseguiti

da queste ricerche, condotte

con l’obiettivo di mettere a

disposizione dell’agricoltura

nuovi strumenti tecnologici in

grado di misurare, controllare

ed incrementare nel tempo la

Il braccio di Bioctrl è in composito di basalto, un materiale molto leggero che possiede ottime proprietà fisiche ed elevata riciclabilità. La testa che contiene i sensori è in alluminio stampato e imbutito.

per valutarne l’evoluzione dei

processi metabolici. Questi

metodi innovativi possono

essere classificati in base alle

proprietà che sono in grado di

analizzare, come le proprietà

fisico-meccaniche (per lo studio

di numerosi parametri legati

alla texture del prodotto), le

proprietà chimico-olfattive (per

l’individuazione delle componenti

chimiche responsabili del gusto

e dell’aroma) e le proprietà

ottiche, fotoniche ed elettriche

(per lo studio di parametri visivi,

di alcune proprietà chimiche

e per l’individuazione di difetti

sul prodotto). Alcune di queste

metodiche vengono già impiegate

nella realtà ortofrutticola e

potrebbero sposarsi bene con

le finalità previste per i progetti

Bioctrl, Sl@g e Tecnoberry, mentre

altre necessitano di ulteriori

studi per verificarne l’affidabilità

applicativa.

Progetto BioctrlSi tratta di un mezzo per la gestione

integrata di colture biologiche,

concepito per monitorare in

maniera efficiente, rapida e precisa

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ECONOMIA

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PROGETTI

lo stato di salute della pianta,

evitando l’utilizzo sistematico di

agenti chimici, ma intervenendo

(se del caso) in modo mirato.

Bioctrl è dotato di un braccio

snodato, alla cui estremità

sono inseriti dei sensori capaci

di accertare velocemente la

condizione fito-sanitaria della

coltura; se necessario, è possibile

procedere con interventi localizzati,

pianta per pianta, scegliendo

tra vari livelli di automazione. Il

veicolo porta a bordo un serbatoio

per l’acqua, e altri contenitori di

minor capacità per i principi attivi,

da distribuire secondo il bisogno.

Grazie al supporto di un GPS di

ultima generazione (con errore

< 1 cm), il mezzo si muove in

campo con estrema precisione; i

dati raccolti dai sensori sono inviati

in tempo reale ad un computer,

con il quale si costruisce una banca

dati sempre aggiornata, gestita

dall’apposito software di Bioctrl.

1, 2, 3…(Cre)azIone!Con il supporto di Unacoma è stata avviata un’interessante iniziativa per promuovere la progettazione di nuove tipologie di macchine agricole, allo scopo di incrementare le potenzialità di un settore che in questo senso è stato sovente trascurato.

Il progetto, che ha coinvolto decine di studenti del secondo anno del Corso di Laurea in Design Industriale del Politecnico di Milano, è stato sviluppato sotto l’attenta supervisione dei docenti Gianni Pasini e Gianluigi Araldi. Le problematiche della meccanizzazione agricola sono state portate all’attenzione di giovani designers, con l’intento di stimolare la loro creatività a servizio dell’innovazione in agricoltura. Suddivisi in diversi gruppi di lavoro, gli studenti protagonisti dell’iniziativa hanno affrontato un percorso “creativo progettuale”, durante il quale si sono avvicinati alla meccanizzazione agricola ed alle sue principali necessità (fase di ricerca), in modo da poter “scatenare” la loro creatività e le conoscenze acquisite per formulare ipotesi e possibili soluzioni alle problematiche individuate (fase di sviluppo del concetto), giungendo infine all’approfondimento e alla realizzazione delle idee selezionate, frutto dell’elaborazione della fase precedente, con la creazione di modelli veri e propri (fase di progetto). I progetti scaturiti dal percorso descritto hanno confermato l’ottima riuscita dell’iniziativa, segnando simbolicamente la nascita di una nuova cultura metodologica, in grado di affrontare in modo adeguato le problematiche del mondo agricolo.

I due docenti del corso: Gianluigi Araldi (a sinistra) e Gianni Pasini (a destra).

La trazione di Bioctrl è assicurata tramite sei ruote dotate di motori elettrici; il sistema di ammortizzazione è simile a quello dei veicoli usati per l’esplorazione spaziale.

trasportatori presenti

in serra. SL@G è dotato di

due "braccia", progettate per

ottimizzare i tempi di lavoro e

per operare in sincronia su due

file. L'orientamento è ottenuto

attraverso un sistema wireless

e l'alimentazione è elettrica.

All’avanzamento provvedono due

motori che forniscono trazione

alle ruote anteriori. In relazione

alla dimensione delle piante e

alla struttura della macchina,

SL@G ha un ingombro

di 2,8 m x 1,0 m x 1,8 m.

Progetto SL@GÈ un concept di macchina

raccogli-pomodori. La macchina

compie una serie di azioni

completamente automatizzate,

interagendo con il “sistema

serra”: la bacca da raccogliere

viene individuata attraverso un

sensore; “la mano” si posiziona,

taglia il picciolo e raccoglie il

frutto, lasciandolo scorrere nel

tubo raccoglitore. Attraverso

uno scivolo, il pomodoro viene

lasciato cadere

sui nastri

Un modellino del progetto SL@G.

Vista complessiva della raccogli-pomodoro ideata da alcuni studenti del Politecnico.

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121marzo 2007 Macchine Agricole

Progetto TecnoBerryLo scopo è quello di coltivare

fragole in tunnel e serra tutto

l’anno, eliminando le forti

oscillazioni dei prezzi sul

mercato, attraverso la completa

automatizzazione del processo

produttivo, utilizzando GPS

a destra, TecnoBerry è una macchina semovente, potenzialmente in grado di svolgere tutte le operazioni di una coltivazione orticola.

SVILUPPo deL deSIGn ITaLIanoLa storia della progettazione industriale è lunga e articolata. Uno dei punti più discussi è l’origine stessa di questa disciplina: secondo alcuni coinciderebbe con la nascita nel XIX secolo del movimento artistico inglese Arts and Crafts, che aprì la strada allo sviluppo delle arti applicate. Il design si è poi sviluppato con approcci differenti, a seconda del settore industriale in cui sono stati applicati gli strumenti che gli sono propri, per esempio: nel mondo della comunicazione visiva e della grafica si parla di communication design, in quello dell'illuminazione di lighting design e così via, fino ad arrivare al mondo del web e al sempre più noto web design. Per quanto concerne lo sviluppo del design italiano, non è certo una novità la stima che questo da tempo riceve sia in Europa sia nel resto del mondo. Dalla sua nascita (nel periodo compreso tra la prima e la seconda guerra mondiale), il nostro design ha raggiunto livelli di alta professionalità e ottenuto numerosi riconoscimenti internazionali, tanto da diventare sinonimo non solo di bellezza, ma anche di qualità superiore. I riconoscimenti maggiori si riscontrano nell'arredamento, nell'oggettistica, nella moda e nel settore dell’automobile. Quest’ultimo campo di applicazione è stato accompagnato nella sua crescita da grandi nomi: è indubbio che, quando si parla di car design italiano, esista nell’immaginario collettivo un’associazione immediata al nome di Sergio Pininfarina, che ha guidato l’omonima azienda collaborando con le più note case automobilistiche, come Ferrari, Lancia, Alfa Romeo, ecc. e che, attraverso la sua attività, ha contribuito in maniera rilevante alla diffusione dello stile italiano nel mondo, conferendo all'immagine del made in Italy un assetto definitivo e permanente.

e Bluetooth, con un impatto

sull’ambiente totalmente eco-

compatibile (la macchina è infatti

riciclabile e biodegradabile in

tutte le sue parti). TecnoBerry

interviene in ogni fase della

produzione: nella stesura del

telo, nel trapianto delle piante

frigo-conservate, nel monitoraggio

del terreno per un’irrigazione

localizzata, nella raccolta delle

foglie dopo la prima fioritura,

del frutto maturo e dell’intera

pianta, confezionando il prodotto

direttamente in campo. È

previsto che la macchina operi

con l’energia elettrica fornita da

pannelli fotovoltaici.

In alcune note di prossima

pubblicazione, verranno illustrate

altre idee, frutto del progetto

realizzato da Unacoma e dalla

Facoltà di Design del Politecnico

di Milano, legate alle opportunità

di applicazione di nuovi

materiali per la fabbricazione

delle macchine agricole e alla

possibilità di mettere a punto

mezzi specificamente dedicati

alla filiera energetica.

Sopra, simulazione di Tecnoberry all’opera in serra.

Sotto, schizzi del sistema pneumatico di individuazione e raccolta delle piantine (a sinistra) e dei frutti (a destra).

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